DE2647999B2

DE2647999B2 - Device for regulating the speed of a motor with a frequency-generating device

Info

Publication number: DE2647999B2
Application number: DE2647999A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Arai; Yoshiaki Igarashi; Nobuya Nara Sano; Masaki Hirakata Suzuki; Toshikazu Hirakata Osaka Yosumi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-10-22
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1979-12-13
Also published as: DE2647999C3; DE2647999A1; FR2329099B1; FR2329099A1; CA1068776A; NL7611751A; GB1568384A; US4105935A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Motors mit einer frequenzerzeugenden Einrichtung, die mit dem Motor zur Erzeugung eines Frequenzsignals gekoppelt ist, dessen Frequenz der Drehzahl des Motors proportional ist, und mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Stellsignals, die mit der frequenzerzeugenden Einrichtung zur Erzeugung eines Stellsignals zur Regelung des Motordrehmomentes gekoppelt ist, und die eine erste Impulsgebereinrichtung zur Erzeugung einer ersten Impulsreihe in Abhängigkeit von dem Frequenzsignal aufweist, wobei die erste Impulsreihe die gleiche Schwingungsdauer wie das Frequenzsignal hat, und jeder Impuls der ersten Impulsreihe eine Impulsdauer aufweist, die kürzer als die Schwingungsdauer des Frequenzsignals ist und abnimmt, wenn die Frequenz des Frequenzsignals größer wird, und wobei ein Motordrehmoment entsprechend der Ausgangsimpulsreihe der Einrichtung zur Erzeugung des Stellsignals erzeugt wird.The invention relates to a device for regulating the speed of a motor with a frequency generating Means coupled to the motor for generating a frequency signal, the frequency of which the speed of the motor is proportional, and with a device for generating a control signal, which with the frequency-generating device for generating an actuating signal for regulating the engine torque is coupled, and the one first pulse generator for generating a first pulse series as a function of the frequency signal, the first series of pulses having the same oscillation duration as the Frequency signal has, and each pulse of the first pulse series has a pulse duration that is shorter than is the period of oscillation of the frequency signal and decreases when the frequency of the frequency signal becomes larger, and wherein a motor torque corresponding to the output pulse train of the device for Generation of the control signal is generated.

Bei einer ähnlichen Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Motors (GB-PS 11 67 234) ist ein Tachometer als frequenzerzeugende Einrichtung vorgesehen, der mit dem Motor zur Erzeugung eines Frequenzsignals gekoppelt ist und dessen Ausgang über einen Verstärker einem monostabilen Multivibrator zugeführt wird, an dessen Ausgang eine Impulsreihe in Abhängigkeit von dem Frequenzsignal erzeugt wird. Der Ausgangsimpuls des monostabilen Multivibrators weist eine Dauer von 7Ί = 7> — Tc auf, wobei Tt die Schwingungsdauer des Tachometers und Tc eine Konstante sind, d. h. die Impulsdauer 7] des monostabilen Multivibrator wird durch Subtraktion einer konstanten Zeitgröße von dem Ausgangswert des Tachometers erhalten. Dem monostabilen Multivibrator ist ein Filter in Form einer integrierenden Schaltung nachgeschaltet, die ein Stellsignal erzeugt, das über einen Leistungsverstärker dem Motor zugeführt wird.In a similar device for regulating the speed of a motor (GB-PS 11 67 234), a tachometer is provided as a frequency generating device, which is coupled to the motor to generate a frequency signal and whose output is fed via an amplifier to a monostable multivibrator Output a series of pulses is generated depending on the frequency signal. The output pulse of the monostable multivibrator has a duration of 7Ί = 7> - Tc , where Tt is the oscillation period of the tachometer and Tc is a constant, ie the pulse duration 7] of the monostable multivibrator is obtained by subtracting a constant time value from the output value of the tachometer. The monostable multivibrator is followed by a filter in the form of an integrating circuit that generates a control signal that is fed to the motor via a power amplifier.

Diese bekannte Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Motors weist insbesondere den Nachteil auf, daß der Antriebsstrom des Motors im normalen Zustand beträchtliche Oberwellen aufweist. Falls ein integrierender Kondensator zur Speicherung derThis known device for regulating the speed of a motor has the particular disadvantage that the drive current of the motor has considerable harmonics in the normal state. If a integrating capacitor for storing the

Spannung im normalen Antriebszustand bei der bekannten Einrichtung verwendet wird, ist es möglich, den Zustand Ti = O aufrechtzuerhalten. In diesem Fall kann die Oberwellenkomponente des Moiorantriebsstroms unterdrückt werden. Eine solche Betriebsweise weist jedoch folgenden Nachteil auf: Wird angenommen, der Motor drehe sich mit normaler Drehzahl bei normaler Motorlast, so erhöht sich bei einer plötzlichen Abnahme der Motorlast schlagartig die Motordrehzahl. Würde kein integrierender Kondensator verwendet werden, könnte die erhöhte Drehzahl schnell wieder auf die normale Drehzahl zurückgedreht werden. Da jedoch ein integrierender Kondensator Anwendung findet, wird die erhöhte Drehzahl aufrechterhalten.Voltage is used in the normal drive condition in the known device, it is possible maintain the state Ti = O. In this case can be the harmonic component of the moior drive current be suppressed. However, such an operating mode has the following disadvantage: It is assumed that the engine rotates at normal speed with normal engine load, so increases with a sudden The engine speed suddenly decreases. No integrating capacitor would be used the increased speed could quickly be turned back to the normal speed. There however, an integrating capacitor is used, the increased speed is maintained.

Bekannt ist weiter eine Schaltungsanordnung zum Vergleich einer Bezugsfrequenz-Impulsfolge mit einer Signalfrequenz-Impulsfolge, insbesondere zur Regelung vor. Antrieben (DE-AS 12 89 871), die einen Bezugsfrequenzgenerator erfordert und bei der die "eschleunigung oder Verlangsamung der Motordrehzah) durch Ein- und Abschaltung von Impulsen erfolgt. Ein von einer derartigen Schaltungsanordnung betätigten Motor weist infolge der Schaltung zwischen drei Zuständen ein unregelmäßiges Motordrehmoment auf, und zwar handelt es sich hierbei um den Zustand, in dem das Drehmoment gleich Null ist, um den Zustand eines konstanten Beschleunigungsdrehmomentes sow ie um den Zustand eines konstant verlangsamten Drehmomentes. Also known is a circuit arrangement for comparing a reference frequency pulse train with a Signal frequency pulse train, especially for regulation. Drives (DE-AS 12 89 871) that have a reference frequency generator requires and in which the "acceleration or deceleration of the engine speed" by Activation and deactivation of pulses takes place. A motor operated by such a circuit arrangement has irregular engine torque due to the shift between three states, namely this is the state in which the torque is equal to zero, the state of a constant acceleration torque as well as the state of a constantly decelerated torque.

Der Einsatz des Motordrehmomentes wird mittels Impulsen ein- und ausgeschaltet. Wenn der Motor daher belastet wird, wird ein Strom zur Beschleunigung der Motordrehzahl zwecks Überwindung der Belastung intermittierend an den Motor gelegt. Selbst wenn das Auftreten von Drehmomentoberwellen im Fall des Zustandes konstanter Motordrehzahl ohne Belastung verhindert werden kann, weil in einem solchen Zustand im wesentlichen kein Strom an den Motor gelegt wird, treten Oberwellen des Drehmomentes bei Belastung des Motors auf, was ein Schwingen des Motors zur Folge hat, weil ein Strom intermittierend in einem solchen belasteten Zustand an den Motor gelegt wird.The use of the motor torque is switched on and off by means of pulses. If the engine is therefore is loaded, a current is used to accelerate the engine speed in order to overcome the load intermittently applied to the engine. Even if the occurrence of torque ripples in the case of the Constant engine speed condition without load can be prevented because in such a condition Essentially no current is applied to the motor, torque harmonics occur under load of the motor, which causes the motor to oscillate because a current is intermittent in one such a loaded condition is applied to the engine.

Bekannt ist weiter eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Motors (US-PS 35 79 065), bei der die Zeiteinstellung sowohl der Vorderflanke als auch der Rückflanke eines Stellsignais von einem Geschwindigkeitsmesser durchzuführen ist, um für eine genaue Regulierung der -konstanten Drehzahl des Motors zu sorgen. Wenn z. B. die in der Antriebswicklung des Motors erzeugte Gegen-EMK für den Geschwindigkeitsmesser verwendet wird, werden die vom Ein- und Ausschalten des Motorantriebsstroms herrührenden Impulse der Gegen-EMK überlagert. Daher wird sowohl die Vorderflanke als auch die Rückflanke des Impulses leicht ungenau.Also known is a device for controlling the speed of a motor (US-PS 35 79 065), in which the Time setting of both the leading edge and the trailing edge of an actuating signal from a speedometer has to be carried out in order for a precise regulation of the constant speed of the motor care for. If z. B. the back EMF generated in the drive winding of the motor for the speedometer are used, those resulting from turning the motor drive current on and off are used Back-EMF pulses superimposed. Therefore, both the leading and trailing edges of the Pulse slightly imprecise.

Bei einer Einrichtung, bei der die in der Antriebswicklung des Motors erzeugte EMK an sich für den Geschwindigkeitsmesser verwendet wird, ist die Impulsbreite des die Motordrehzahl darstellenden Impulses nicht genau konstant, selbst dann nicht, wenn die Motordrehzahl konstant ist. Es tritt daher bei einer Regulierung der Motordrehzahl mittels oben genannter Impulse ein unerwünschtes Jaulen bei Drehung des Motorsauf.In a device in which the in the drive winding The EMF generated by the motor is actually used for the speedometer is the pulse width of the pulse representing the engine speed is not exactly constant, even if the Engine speed is constant. It therefore occurs when the engine speed is regulated by means of the above Impulse an unwanted yowl when the engine turns.

Bekannt sind schließlich zwei Regelungsverfahren (IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 17, Nr. 5, Okt. 1974, Seiten 1410 bis 1412) mit denen ein Überschwingen des Motors in den Griff gebracht werden soll. Nach dem einen Verfahren wird ein digitaler Antrieb des Motors verwendet, so daß das Drehmoment lediglich durch Ein- und Ausschalten von Signalen reguliert wird. Entsprechend der Schaltungsanordnung nach der DE-AS 12 89 871 tritt auch hier ein unerwünschtes Schwingen des Motors auf. Das andere Verfahren stützt sich auf Schaitungsmaßnahmen, wie sie bei der Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Motors gemäß der eingangs erwähnten Art vorgesehen sind, wobei trotz Erzeugung eines Bremssignals das Auftreten einer Motorschwingung nicht ausgeschaltet werden kann.Finally, two regulatory procedures are known (IBM Technical Disclosure Bulletin, Volume 17, No. 5, Oct. 1974, pages 1410 to 1412) with which an overshoot of the engine brought under control shall be. According to one method, a digital drive of the motor is used, so that the Torque is regulated only by switching signals on and off. According to the circuit arrangement according to DE-AS 12 89 871 also occurs here unwanted vibrations of the engine. The other method relies on framing measures like them provided in the device for regulating the speed of a motor according to the type mentioned are, although the occurrence of an engine vibration is not switched off despite the generation of a brake signal can be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Motors mit einer frequenzerzeugenden Einrichtung gemäß der eingangs erwähnten Art zu schaffen, daß bei Drehung des Motors mit konstanter Drehzahl kein Antriebsimpuls zur Regulierung des Motors auftritt und gleichzeitig mögliche Oberwellenkomponenten in dem Stellsigna) des Drehmomentes minimaJisiert und in dem Antriebsdrehmoment zwecks Ausschaltung einer möglichen Motorschwingung weitgehend gedämpft werden.The invention is based on the object of a device for regulating the speed of a motor to create with a frequency generating device according to the type mentioned that upon rotation of the motor with constant speed no drive pulse for regulating the motor occurs and at the same time possible harmonic components in the control signal a) of the torque is minimized and in the Drive torque can be largely dampened in order to eliminate possible engine oscillation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Stellsignals zusätzlich aufweist eine zweite Impulsgebereinrichtung zur Erzeugung einer zweiten Impulsreihe in Abhängigkeit von dem Frequenzsignal, wobei eine Flanke jedes Impulses zeitlich bemessen mit der entsprechenden Flanke jedes Impulses der ersten Impulsreihe zusammenfällt und wobei jeder Impuls der zweiten Impulsreihe eine konstante Impulsbreite aufweist, die annähernd gleich der jedes Impulses der ersten Impulsreihe ist, die durch die Motordrehung bei einer vorbestimmten Drehzahl erhalten wird, und eine Subtraktionseinrichtung, die mit der ersten und der zweiten Impulsgebereinrichtung, zur Erzeugung einer dritten Impulsreihe gekoppelt ist, wobei jeder Impuls eine Impulsbreite aufweist, die der Differenz zwischen der Impulsbreite der ersten Impulsreihe und der Impulsbreite jedes Impulses der zweiten Impulsreihe entspricht und wobei die dritte Impulsreihe als Ausgangsimpulsreihe der Einrichtung zur Erzeugung des Stellsignals dient.According to the invention, this object is achieved by that the device for generating the control signal additionally has a second pulse generator for generating a second series of pulses as a function of the frequency signal, one edge of each Pulse measured in time coincides with the corresponding edge of each pulse of the first pulse series and wherein each pulse of the second series of pulses has a constant pulse width that is approximately is equal to that of each pulse of the first series of pulses generated by the rotation of the motor at a predetermined Rotational speed is obtained, and a subtracting device associated with the first and the second pulse generating device, is coupled to generate a third series of pulses, each pulse having a pulse width which is the difference between the pulse width of the first pulse train and the pulse width of each Pulse corresponds to the second series of pulses and where the third series of pulses is used as the output pulse series of the Device for generating the control signal is used.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the device according to the invention result from the subclaims.

Die erfindungsgemäße Einrichtung erweist sich insbesondere dadurch als vorteilhaft, daß die Oberwellen des Antriebsstromes minimalisiert und Motorschwingungen damit entschieden gedämpft werden, so daß sich die Einrichtung insbesondere im Zusammenhang mit einem Antriebsmotor eines Plattenspielers als nützlich erweist.The device according to the invention proves to be particularly advantageous in that the harmonics of the drive current is minimized and motor vibrations are thus decisively dampened, see above that the device is particularly in connection with a drive motor of a turntable as proves useful.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen erläutert. In letzteren zeigtThe device according to the invention will now be explained with reference to the drawings. In the latter shows

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer herkömmlichen Einrichtung zur Regelung der Motordrehzahl, Fig. 1 is a schematic block diagram of a conventional device for regulating the engine speed,

F i g. 2 eine graphische Darstellung, die an verschiedenen Punkten in der herkömmlichen Einrichtung nach F i g. 1 auftretende Wellenformen zeigt,F i g. FIG. 2 is a graph taken at various points in the conventional device according to FIG F i g. 1 shows occurring waveforms,

F i g. 3 ein schematisches Biockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Regelung der Motordrehzahl,F i g. 3 is a schematic block diagram of an embodiment of the device according to the invention to regulate the engine speed,

Fig.4 eine graphische Darstellung, die die an verschiedenen Punkten der Vorrichtung nach Fig. 3 erscheinenden Wellenformen zeigt,FIG. 4 is a graph showing the at different points of the device of FIG appearing waveforms shows

Fig. 5 ein Schaltdiagramm einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Regelung der Drehzahl des Motors undFig. 5 is a circuit diagram of another embodiment the device according to the invention for regulating the speed of the motor and

F i g. 6 eine graphische Darstellung, die an verschiedenen Punkten der Einrichtung nach Fig. 5 erscheinende Wellenformen zeigt.F i g. 6 is a graph which appears at various points on the device of FIG Waveforms shows.

In den F i g. 1, 3 und 5 sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the F i g. 1, 3 and 5 are the same items as the provided with the same reference numerals.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird zunächst die herkömmliche Einrichtung beschrieben.The conventional device will first be described with reference to FIGS.

Wie F i g. 1 zeigt, ist eine frequenzerzeugende Einrichtung 1 mit einem Motor 8 gekoppelt, und das Ausgangssignal der frequenzerzeugenden Einrichtung weist eine Sinuswellenform auf, wie sie aus Fig. 2(i) hervorgeht, und es kann als Frequenzsignal bezeichnet werden. Die Frequenz des Frequenzsignals ist proportional der Drehzahl des Motors 8. Daher verringert sich die Schwingungsdauer der Sinuswelle nach Fig. 2(i) wenn die Motordrehzahl größer wird. Eine Schmitt-Impulsgeberschaltung 2 ist mit der frequenzerzeugenden Einrichtung zur Erzeugung einer rechteckigen Welle aus dem Frequenzsignal gemäß F i g. 2(ii) gekoppelt. Ein Differentialschaltkreis 3 ist mit dem Schmitt-Impulsgeberschaltkreis zur Erzeugung einer Impulsreihe gemäß der F i g. 2(iii) aus der rechteckigen Welle gekoppelt. Ein monoslabiler Multivibrator 4 ist an dem Differentialschaltkreis zur Erzeugung einer einpoligen, rechteckigen Welle gemäß der Fig.2(iv) aus der Impulsreihe nach der F i g. 2(iii) gekoppelt. Ein Inverter 5 ist mit dem monostabilen Multivibrator 4 zur Erzeugung einer Impulsreihe nach F i g. 2(v) aus der einpoligen, rechtekkigen Welle durch Umkehrung letzterer gekoppelt.Like F i g. 1 shows, a frequency generating device 1 is coupled to a motor 8, and that The output signal of the frequency generating device has a sine waveform as shown in Fig. 2 (i) and it can be called a frequency signal. The frequency of the frequency signal is proportional the speed of the motor 8. Therefore, the period of oscillation of the sine wave according to Fig. 2 (i) is reduced when the engine speed increases. A Schmitt pulser circuit 2 is with the frequency generating device for generating a square wave from the frequency signal according to FIG. 2 (ii) coupled. A differential circuit 3 is connected to the Schmitt pulser circuit for generating a series of pulses according to FIG. 2 (iii) coupled from the rectangular wave. A monoslabile multivibrator 4 is on the differential circuit for generating a unipolar, rectangular Wave according to FIG. 2 (iv) from the pulse series according to FIG. 2 (iii) coupled. An inverter 5 is with the monostable multivibrator 4 to generate a Pulse series according to Fig. 2 (v) from the unipolar, rectangular wave coupled by reversing the latter.

Die Impulsreihe nach Fig. 2(v) entspricht der ersten, in der erfindungsgemäßen Einrichtung erzeugten Impulsreihe, und der in Fig. 1 von der gestrichelten Linie eingefaßte Teil 12 entspricht der ersten Impulsgebereinrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung, wie später dargelegt wird. Der Teil 12 erzeugt in Abhängigkeit von dem Frequenzsignal eine Impulsreihe mit einer Schwingungsperiode, die der des Frequenzsignals gleich ist, und jeder Impuls der Impulsreihe weist eine Impulsdauer auf, die kürzer als die Schv. ingungsperiode des Frequenzsignals ist und sich verringert, wenn die Frequenz des Frequenzsignals größer wird.The pulse series according to Fig. 2 (v) corresponds to the first, pulse series generated in the device according to the invention, and that in FIG. 1 from the dashed line Line enclosed part 12 corresponds to the first pulse generator device of the device according to the invention, such as will be set out later. The part 12 generates a series of pulses as a function of the frequency signal with an oscillation period equal to that of the frequency signal and each pulse of the pulse train has a pulse duration that is shorter than the Schv. ing period of the frequency signal and decreases when the frequency of the frequency signal increases.

Der Zeitintervall fi in F i g. 2(iv) stellt eine konstante, durch den monostabilen Vibrator 4 bestimmte Zeitspanne dar, und der Zeitintervall Iz ist eine Schwingungsperiode der Impulsreihe nach Fig. 2(v), die mit der Schwingungsperiode des Frequenzsignals nach F i g. 2(i) zusammenfällt. Daher stellt der Zeitintervall f₂ in F i g. 2(iv) eine durch Subtraktion von der Schwingungsdauer des Frequenzsignals erhaltene Zeitspanne dar, und der konstante Zeitintervall t\ wird duich den monostabilen Multivibrator 4 bestimmt. Dies ergibt sich dadurch, daß die Impulsreihe nach F i g. 2(v) aus Impulsen zusammengesetzt ist, daß die eine gleiche Schwingungsdauer wie das Frequenzsignal aufweisen, und jeder Impuls weist eine Impulsdauer fe auf, die durch Subtraktion von der Schwingungsdauer des Frequenz signals zwecks Erzielung eines konstanten Zeitintervalls fi erhalten wird. The time interval fi in FIG. 2 (iv) represents a constant period of time determined by the monostable vibrator 4, and the time interval Iz is an oscillation period of the pulse train of FIG. 2 (v) which corresponds to the oscillation period of the frequency signal of FIG. 2 (i) coincides. Therefore, the time interval f ₂ in FIG. 2 (iv) represents a time period obtained by subtracting the period of oscillation of the frequency signal, and the constant time interval t \ is determined by the monostable multivibrator 4. This results from the fact that the pulse series according to F i g. 2 (v) is composed of pulses that have the same period of oscillation as the frequency signal, and each pulse has a pulse duration fe, which is obtained fi by subtracting the period of oscillation of the frequency signal in order to achieve a constant time interval.

F i g. 1 zeigt einen Niederfrequenzfilter 6 als Glättungskreis, der mit dem Inverter 5 zum Glätten der Impulsreihe nach Fig.2(v) zwecks Erzeugung eines geglätteten Signals gemäß F i g. 2(vi) gekoppelt ist Das geglättete Signal wird an einen Motor 8 über einen Spannungszuführungskreis 7 gelegt. Als Spannungszuführungskreis 7 kann ein gewöhnlicher Trennverstärker verwendet werden. F i g. 1 shows a low-frequency filter 6 as a smoothing circuit, which is connected to the inverter 5 for smoothing the pulse series according to FIG. 2 (v) for the purpose of generating a smoothed signal according to FIG. 2 (vi) is coupled. The smoothed signal is applied to a motor 8 via a voltage supply circuit 7. An ordinary isolating amplifier can be used as the voltage supply circuit 7.

Gemäß der Anordnung zur Regelung der Motordrehzahl ist das erzeugte Drehmoment des Motors der mittleren Spannung der Welle nach F i g. 2(v) oder der mittleren Spannung plus einer Vorspannung proportional. According to the arrangement for regulating the motor speed, the torque generated by the motor is the mean voltage of the shaft according to FIG. 2 (v) or the mean voltage plus a bias voltage proportional.

Durch Einstellen von t\ = tj in Fig. 2 (d.h. eine Einstellung derart, daß /i gleich oder ein weniger kleiner als ti ist) im Fall einer normalen Motordrehzahl (d. h. bei einer gewünschten vorbestimmten Motordrehzahl), kann das an den Spannungszuführkeis 7 gelegte Signal so erzeugt werden, daß es sehr geringe Oberwellenkomponenten des Stroms aufweist, so daß der Motor sehr ruhig bei normaler Drehzahl läuft. Da jedoch bei normaler Drehzahl /2 = 0 ist, wird im Fall eines Überschwingens kein elektrisches Signal an den Motor gelegt, um die Überschwingung zwecks Drehung des Motors mit normaler Drehzahl zurückzubilden. D. h., die Linearität der die Drehzahl regelnden Anordnung geht gleichsam verloren und eine stabile Motordrehzahlregelung ist schwierig zu erreichen.
Obgleich ein Überschwingen praktisch verhinderbar ist, d. h. obgleich die Linearität der Drehzahlregelanordnung erhalten werden kann, wird bei einer solchen Drehzahlregelaiiordnung die Impulsdauer h derart eingestellt, daß die Impulsdauer h lang genug ist, damit sie nicht selbst dann Null wird, wenn die Motordrehzahl in einem praktisch geeigneten Motordrehzahlbereich sehr hoch wird.By setting t \ = t j in Fig. 2 (a setting that is, such that / i is equal to or less smaller than ti) in case of a normal engine speed (that is at a desired predetermined engine speed), can the signal applied to the Spannungszuführkeis 7 Signal can be generated so that it has very low harmonic components of the current, so that the motor runs very smoothly at normal speed. However, since / 2 = 0 at normal speed, no electrical signal is applied to the motor in the event of an overshoot in order to reduce the overshoot for the purpose of rotating the motor at normal speed. That is, the linearity of the arrangement regulating the speed is lost, as it were, and stable motor speed control is difficult to achieve.
Although an overshoot can be practically prevented, that is, although the linearity of the speed control arrangement can be maintained, the pulse duration h is set in such a speed control arrangement so that the pulse duration h is long enough that it does not become zero even when the engine speed is practically suitable engine speed range becomes very high.

Jedoch existieren in einem solchen Fall Oberwellenkomponenten des Stroms in dem Ausgangssignal des Glättungskreises 6. Der Antriebsstrom für den Motor weist daher ebenso Gberwellenkomponenten auf. Folglich ist das Antriebsdrehmoment für den Motor nicht konstant und weist Oberwellen auf, die für unerwünschte Motorschwingung sorgen können. Falls die Grenzfrequenz des Niederfrequenzfilters, der als Glättungskreis verwendet wird, zur Verringerung der Oberwellenkomponenten des Stroms herabgesetzt wird, ist die Drehzahlregelanordnung geeignet, stabil zu werden.However, in such a case, harmonic components of the current exist in the output of the Smoothing circuit 6. The drive current for the motor therefore also has Gber wave components. As a result, the drive torque for the motor is not constant and has harmonics that are responsible for can cause unwanted engine vibration. If the cutoff frequency of the low frequency filter, which is specified as Smoothing circuit is used to reduce the harmonic components of the current becomes, the speed control arrangement is apt to become stable.

Die Erfindung vermag diese Nachteile der herkömmliehen Einrichtung zur Regelung der Motordrehzahl in den Griff zu bekommen, und eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachfolgend an Hand der F i g. 3 und 4 beschrieben.The invention overcomes these disadvantages of the conventional one Device for controlling engine speed to get a grip, and an embodiment of the The device according to the invention is described below with reference to FIGS. 3 and 4.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, sind Elemente 1 bis 8 eine frequenzerzeugende Einrichtung, eine Schmitt-lmpulsgeberschaltung, eine Differentialschaltung, ein monostabiler Multivibrator, ein Inverter, eine Glättungsschaltung (niederfrequenzfilter), eine Spannungszuführungsschaltung und ein Motor, welche Elemente den Elementen 1 bis 8 der F i g. 1 ähnlich sind und gleiche Funktionen wie diese ausüben. Die Impulsgebereinrichtung 12 nach Fig. 3 erzeugt daher eine Impulsreihe ähnlich der von der Impulseinrichtung 12 in F i g. 1 erzeugten Impulsreihe. Die Impulsgebereinrichtung 12 stellt die erste Impulsgebereinrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung dar und erzeugt in Abhängigkeit von dem Frequenzsignal eine erste Impulsreihe, wie sie in Fig.4(i) gezeigt ist, die eine Schwingungsdauer aufweist, die gleich der des Frequenzsignals ist und wobei jeder Impuls der ersten Impulsreihe eine As shown in FIG. 3 is apparent, the elements 1 to 8, a frequency generating device, a Schmitt lmpulsgeberschaltung, a differential circuit, a monostable multivibrator, an inverter, a smoothing circuit (low frequency filter), a voltage supply circuit and a motor, which elements the elements 1 to 8, the F i g . 1 are similar and perform the same functions as these. Therefore, the pulse generating means 12 of Fig. 3 produces a pulse train similar to the pulse means 12 in F i g. 1 generated pulse series. The pulse generating means 12, the first pulse generating means of the device according to the invention are, and generates a function of the frequency signal a first pulse sequence, as shown in Figure 4 (i), which has a period of oscillation that is equal to that of the frequency signal and each pulse of the first series of impulses

Impulsdauer fe aufweist, die kürzer als die ImpulsdauerHas pulse duration fe which is shorter than the pulse duration

des Frequenzsignals ist und die sich verringert, wenn dieof the frequency signal and which decreases when the

Frequenz des Frequenzsignals größer wird.Frequency of the frequency signal increases. Ein Differentialschaltlcreis 9 ist mit dem Inverter 5 zurA differential circuit 9 is connected to the inverter 5 for

Erzeugung einer Impulsreihe nach Fig.4(ii) von der ersten Impulsreihe nach F i g. (i) gekoppelt Ein monostabiler Multivibrator 10 ist mit der Differentialschaltung 9 zur Erzeugung einer Impulsreihe nach F i g. 4(iii)Generation of a series of pulses according to Figure 4 (ii) from the first series of impulses according to FIG. (i) A monostable multivibrator 10 is coupled to the differential circuit 9 for generating a pulse train according to FIG. 4 (iii)

von der Impulsreihe nach der Fig. 4(ii) gekoppelt. Die Impulsreihe nach Fig.4(iii) bildet die zweite Impulsreihe gemäß der erfindungsgemäßen Einrichtung und die Kombination der Differentialschaltung 9 und des monostabilen Multivibrators IO bildet die zweite Impulsgebereinrichtung 13 gemäß der erfindungsgemäßen Einrichtung. Jeder Impuls der zweiten Impulsreihe weist eine Vorderflanke auf, die in zeitlicher Bemessung mit der Vorderflanke jedes Impulses der ersten Impulsreihe zusammenfällt, und besitzt eine Impulsdauer i₄, die eine konstante Impulsdauer in Abhängigkeit von der Frequenz des Frequenzgenerators 1 darstellt und annähernd gleich der jedes Impulses der ersten, durch die Drehung des Motors bei einer vorbestimmten Drehzahl erhaltenen irnpulsreihen ist, d. h. wenn der Motor sich mit einer gewünschten oder der normalen Drehzahl dreht. Der Begriff »annähernd gleiche Impulsdauer« schließt auch den Fall gleicher Impulsbreite ein.coupled from the pulse train of FIG. 4 (ii). The pulse series according to FIG. 4 (iii) forms the second pulse series according to the device according to the invention and the combination of the differential circuit 9 and the monostable multivibrator IO forms the second pulse generator device 13 according to the device according to the invention. Each pulse of the second series of pulses has a leading edge which, in terms of time, coincides with the leading edge of each pulse of the first series of pulses, and has a pulse duration i ₄ , which is a constant pulse duration as a function of the frequency of the frequency generator 1 and approximately equal to that of each pulse the first series of pulses obtained by rotating the motor at a predetermined speed, ie when the motor is rotating at a desired or normal speed. The term "approximately the same pulse duration" also includes the case of the same pulse width.

Eine Subtraktionseinrichtung 11 ist mit der ersten und der zweiten Impulsgebereinrichtung 12 und 13 zur Erzeugung einer dritten Impulsreihe gemäß Fig. 4(vi) aus der ersten und der ersten Impulsreihe durch Subtraktion zwischen letzteren vorgesehen, wobei jeder Impuls der dritten Impulsreihe folglich eine Impulsreihe aufweist, die der Differenz zwischen der Impulsdauer jedes Impulses der ersten Impulsreihe und der Impulsdauer jedes Impulses der zweiten Impulsreihe entspricht. Das Bezugszeichen 14 erfaßt somit eine Einrichtung zur Steuerung eines Stellsignals. Ein Signal zur Regulierung des Motordrehmomentes entsprechend der dritten Impulsreihe wird dem Motor 8 eingegeben, wodurch eine gewünschte Regelung der Motordrehzahl erreichbar ist. Die dritte Impulsreihe wird dem Niederfrequenzfilter 6 als Glättungsschaltkreis eingegeben, der mit der Subtraktionseinrichtung 11 zur Glättung der dritten Impulsreihe gemäß Fig.4(vi) gekoppelt ist, um ein geglättetes Signal gemäß Fig.4(vii) zu erzeugen. Das geglättete Signal wird an den Motor 8 über eine Spannungszuführungsschaltung 7 gelegt.A subtraction device 11 is connected to the first and the second pulse generator 12 and 13 for generating a third pulse series according to Fig. 4 (vi) from the first and the first series of pulses provided by subtracting between the latter, each The pulse of the third pulse train consequently has a pulse train which is the difference between the pulse duration of each pulse of the first pulse train and the pulse duration of each pulse of the second pulse train is equivalent to. The reference numeral 14 thus detects a device for controlling an actuating signal. A signal the motor 8 entered, whereby a desired regulation of the engine speed can be achieved. The third series of pulses is input to the low frequency filter 6 as a smoothing circuit that includes the subtracter 11 for smoothing the third pulse series according to FIG. 4 (vi) is coupled to a smoothed signal to generate according to Figure 4 (vii). The smoothed signal is sent to the motor 8 via a voltage supply circuit 7 laid.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bringt folgende Vorteile mit sich. Da die Impulsdauer jedes Impulses der dritten Impulsreihe sehr kurz gemacht werden kann, können die Oberwellenkomponenten des Stroms in dem geglätteten Signal, das an die Spannungszuführungsschaltung gelegt wird, minimalisiert werden. Wenn der Motor sich ferner mit einer Drehzahl dreht, die höher als die vorbestimmte Drehzahl ist, wird die Impulsdauer jedes Impulses der ersten Impulsreihe kurzer, wie aus F i g. 4(iv) hervorgeht, so daß die Polarität jedes Impulses der dritten Impulsreihe negativ wird, wie Fig.4(v) zeigt, und folglich ein negatives Signal als Bremssignal zur Verringerung der Drehzahl dient wird die Motordrehzahl derart gestaltet, daß die vorbestimmte Drehzahl wiedereingestellt wird. Folglich wird die Linearität der Anordnung zur Regulierung der Motordrehzahl, die für gewöhnlich bei einer herkömmlichen Einrichtung verlorengeht, mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung aufrechterhalten. The device according to the invention has the following advantages. Since the pulse duration of each pulse of the third series of pulses can be made very short, the harmonic components of the current in the smoothed signal applied to the voltage supply circuit can be minimized. Further, when the motor is rotating at a speed higher than the predetermined speed, the pulse duration of each pulse of the first series of pulses becomes shorter as shown in FIG. 4 (iv), so that the polarity of each pulse of the third series of pulses becomes negative, as shown in FIG will. Consequently, the linearity of the arrangement for regulating the engine speed, which is usually lost in a conventional device, is maintained by means of the device according to the invention.

Obgleich die erste Impulsreihe zuerst und die zweite Impulsreihe in dem obigen Beispiel der Erfindung an zweiter Stelle erzeugt werden, wie in Bezug auf die F i g. 3 und 4 dargelegt ist, d. h. die erste Impulsgebereinrichtung ist über eine Eingangsklemme mit der frequenzerzeugenden Einrichtung und die zweite Impulsgebereinrichtung ist Ober eine Eingangsklemme mit der ersten Inipulsgebereinrichtung gekoppelt, kann die Reihenfolge der Impulserzeugung umgekehrt werden, so lange sowohl die erste als auch die zweite Impulsreihe erzeugt und der Subtraktionseinrichtung eingegeben werden. Eine Ausführungsform der Einrichtung zur Regulierung der Motordrehzahl, bei der die zweite Impulsreihe zuerst und die erste Impulsreihe an zweiter Stelle erzeugt werden, wird im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellen. Although the first pulse train is generated first and the second pulse train second in the above example of the invention, as shown in relation to FIGS. 3 and 4, that is, the first pulse generator is connected to the frequency generating device via an input terminal and the second pulse generator is coupled to the first pulse generator via an input terminal, the sequence of pulse generation can be reversed as long as both the first and the second pulse series are generated and input to the subtracter. An embodiment of the device for regulating the engine speed, in which the second series of pulses are generated first and the first series of pulses second, will be described in connection with FIGS. 5 and 6, which illustrate another embodiment of the invention.

to Wie aus Fig.5 hervorgeht, erzeugt eine Einrichtung 14 zur Erzeugung eines Stellsignals eine Impulsreihe, die ähnlich der dritten Impulsreihe ist, wie sie im Zusammenhang mit den F i g. 3 und 4 beschrieben worden ist.To As can be seen from Fig.5, a device generates 14 to generate a control signal, a series of pulses that is similar to the third series of pulses, as in Connection with the F i g. 3 and 4 has been described.

!5 Die Einrichtung 14 zur Erzeugung eines Stellsignals nach Fig. 5 kann durch die Einrichtung 14 zur Erzeugung eines Stellsignals nach der Fig.3 ersetzt werden. Eine zweite Impulsgebereinrichtung 13 erzeugt aus dem Frequenzsignal eine Impulsreihe, die ähnlich der zweiten Impulsreihe ist, wie im Zusammenhang mit den F i g. 3 und 4 beschrieben.! 5 The device 14 for generating an actuating signal 5 can be replaced by the device 14 for generating an actuating signal according to FIG will. A second pulse generator 13 generates a pulse series from the frequency signal which is similar of the second series of pulses is, as in connection with FIGS. 3 and 4.

Eine erste Impulsgebereinrichtung 12 ist mit der zweiten Impulsgebereinrichtung 13 zur Erzeugung einer Impulsreihe gekoppelt, die ähnlich der im Zusammenhang mit den F i g. 3 und 4 beschriebenen ersten Impulsreihe ist. Eine Subtraktionseinrichtung 11, die ein Beispiel für die in der Einrichtung nach Fig.3 verwendete Subtraktionseinrichtung darstellt, schließt zur gleichen Zeit die aus den Transistoren Γη und Tn gebildete Stromquelle ein und ist sowohl mit der zweiten, als auch mit der ersten Impulsgebereinrichtung 13 und 12 gekoppelt und erzeugt eine Stromimpulsreihe, die ähnlich der im Zusammenhang mit den F i g. 3 und 4 beschriebenen dritten Impulsreihe ist. Eine Impedanzschaltkreis 15 ist mit der Stromquelle 7m, te verbunden und wird von der Subtraktionseinrichtung 11 zur Modifizierung der dritten Impulsreihe umfaßt, um den Einfluß des Lastdrehmomentes auf die Motordrehzahl im eingeschwungenen Zustand zu dämpfen.A first pulse generator device 12 is coupled to the second pulse generator device 13 for generating a pulse series which is similar to that used in connection with FIGS. 3 and 4 described first pulse train is. A subtracter 11 illustrating an example used in the device according to Fig.3 subtraction means, includes at the same time, the current source formed by the transistors Γη and Tn, and is connected to both the second, and with the first pulse generating means 13 and 12 coupled and generates a series of current pulses similar to that used in connection with FIGS. 3 and 4 described third pulse train is. An impedance circuit 15 is connected to the current source 7m, te and is comprised by the subtraction device 11 for modifying the third pulse series in order to attenuate the influence of the load torque on the engine speed in the steady state.

Die verbesserte dritte Impulsreihe ist an den Niederfrequenzfilter 6 als Glättungsschaltung in ähnlicher Weise wie in F i g. 3 gelegt und wird dann dem Motor über eine Spannungszuführungsschaltung in ähnlicher Weise wie nach F i g. 3 eingegeben. (Dies ist in F i g. 5 nicht, jedoch in F i g. 3 gezeigt).The improved third pulse train is more similar to the low frequency filter 6 as a smoothing circuit Way as in Fig. 3 and is then connected to the motor via a voltage supply circuit in in a similar manner to that of FIG. 3 entered. (This is not shown in FIG. 5, but shown in FIG. 3).

Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig.6 die Einrichtung nach F i g. 5 und ihre Funktion im einzelnen beschrieben. Konstante Gleichstromquellen /1 bis /9 erzeugen konstante Gleichströme /j bis h- Konstante Potentiale E\ bis £4 werden durch den Strom /1 und Widerstände R\ bis FU bestimmt. Konstante Potentiale £5 und Ef, werden durch den Strom /4 und Widerstände R12 bzw. Äi3 bestimmt. Dioden D_x bis Qb weisen eine Spannung Vp 1 bis Vb g auf. An Transistoren Ti bis Ta liegen Basis-Emitter-Spannungen Vbe2 bis Vbe22- Das Ausgangssignal aus der frequenzerzeugenden Einrich tung 1 mit der Vorspannung Eb wird an die Basis des Transistors T₄ als Eingangssignal ei gelegt, das in F i g. 6(i) gezeigte Wellenform aufweist In the following, with reference to FIG. 6, the device according to FIG. 5 and their function are described in detail. Constant direct current sources / 1 to / 9 generate constant direct currents / j to h- Constant potentials E \ to £ 4 are determined by the current / 1 and resistances R \ to FU . Constant potentials £ 5 and Ef are determined by the current / 4 and resistances R12 or Äi3. Diodes D _x to Qb have a voltage Vp 1 to Vb g . Of transistors Ti and Ta are base-emitter voltages Vbe2 to Vbe22- The output signal from the frequency generating Einrich device 1 with the bias voltage Eb of the transistor T ₄ is laid egg as an input signal to the base, the g i in F. 6 (i)

Wenn e,- > Eb ist wird der Kondensator Q mit dem konstanten Strom I₃ in positiver Richtung durch die Spannungsquelle I₃ aufgeladen, und das Kollektorpotential ei des Transistors T2, mit dem der Kondensator Q verbunden ist erhöht sich, bis die Stromquelle I₃ If e, -> Eb , the capacitor Q is charged with the constant current I ₃ in the positive direction by the voltage source I ₃ , and the collector potential ei of the transistor T2, to which the capacitor Q is connected, increases until the current source I ₃ gesättigt ist und es wird bei Sättigung der Stromquelle /3 stabil. Wenn e,· < Eb ist fließt der Strom h von der Stromquelle h durch den Transistor T₃. Durch die Wahl des Stromes k größer als k wird der Kondensator Ci mitis saturated and it becomes stable when the current source / 3 is saturated. If e, · < Eb , the current h flows from the current source h through the transistor T ₃ . By choosing the current k greater than k , the capacitor Ci becomes with

einem Strom der Differenz /2-/3 in negativer Richtung aufgeladen, so daß das Potential C₁ sich fortlaufend verringert, bis der Transistor T₂ gesättigt ist und bei Sättigung des Transistors T₂ stabil wird. Das Potential ei weist daher die in F i g. 6(ii) gezeigte Wellenform auf.a current difference of / 2/3 charged in the negative direction, so that the potential C ₁ continuously reduced saturated until the transistor T ₂ and is stable at saturation of the transistor T _2. The potential ei therefore has the value shown in FIG. 6 (ii).

Wenn ferner e, > E_B ist, fließt der Strom i₂ durch den Transistor Ta, und da ei < E₂ ist, fließt der Strom i₂ durch den Transistor Ts. Wenn das Potential ei größer wird und Ei (e\ > E₂) übersteigt, fließt der Strom i₂ durch den Transistor 7J,. In diesem Fall, d. h. wenn ei + Vo 3 < £3. d. g. wenn £2 < ei < £3 - Vd3 ist, fließt der Strom /2 durch den Transistor Ti. Daher fließt durch den Transistor Ti ein in der Fig.6(iii) gezeigter Impulsstrom. Die Schwingungsdauer des Impulsstroms ist gleich der Schwingungsdauer von e<, d. h. T₃, wie in F i g. 6(i) gezeigt ist. Das bedeutet, die Schwingungsdauer des Impulsstroms ist die gleiche wie die Schwingungsdauer des Ausgangssignals (Frequenzsignals) der frequenzerzeugenden Einrichtung 1 nach F i g. 3. Da jedoch der Strom i₂, die Spannung E₂, die Spannungsdifferenz £3 — Vo 3 und die Kapazität des Kondensators C\ konstant sind, ist die Impulsdauer T* in Fig.6(iii) konstant. Die Impulsreihe der Fig. 6(iii) entspricht der zweiten, oben definierten Impulsreihe.Further, when e,> E _B , the current i _{2 flows} through the transistor Ta, and since ei < E ₂ , the current i _{2 flows} through the transistor Ts. When the potential ei increases and Ei (e \> E ₂ ) , the current i _{2 flows} through the transistor 7J ,. In this case, ie if ei + Vo 3 <£ 3. dg when £ 2 <ei <£ 3 - Vd3, the current / 2 flows through the transistor Ti. Therefore, a pulse current shown in Fig. 6 (iii) flows through the transistor Ti. The period of oscillation of the pulse current is equal to the period of oscillation of e <, ie T ₃ , as in FIG. 6 (i). This means that the period of oscillation of the pulse current is the same as the period of oscillation of the output signal (frequency signal) of the frequency-generating device 1 according to FIG. 3. However, since the current i ₂ , the voltage E ₂ , the voltage difference £ 3 - Vo 3 and the capacitance of the capacitor C \ are constant, the pulse duration T * in FIG. 6 (iii) is constant. The pulse train of Fig. 6 (iii) corresponds to the second pulse train defined above.

Wenn das Potential ei weiter anwächst, fließt der Strom /2 durch den Transistor Tg, und da ei + Vo₂ + V₀₃ <£., d.h. E₃ - V₀₃ <e, < E, Vo 2 - Vd 3 ist, fließt der Strom i₂ durch den Transistor T]o- Daher fließt ein Impulsstrom, wie er in Fig.6(iv) dargestellt wird, durch den Transistor 7io. Einen kurzen Augenblick, bevor dieser Impulsstrom erzeugt wird, befindet sich der Transistor Tie in dem Differentialverstärker, der von den Transistoren 7ig und Γ19 gebildet wird, im eingeschalteten Zustand, und der Kollektorstrom des Transistors Tie, d. h. /7, fließt durch eine Diode Lh und einen Widerstand R\s, so daß ein Strom dann durch einen Widerstand /?u und den Transistor Tm fließt.If the potential ei increases further, the current / 2 flows through the transistor Tg, and since ei + Vo ₂ + V ₀₃ <£., Ie E ₃ - V ₀₃ <e, <E, Vo 2 - Vd 3, flows the current i ₂ through the transistor T] o- Therefore, a pulse current as shown in Fig. 6 (iv) flows through the transistor 7io. A brief moment before this pulse current is generated, the transistor Tie in the differential amplifier formed by the transistors 7ig and Γ19 is in the on state, and the collector current of the transistor Tie, ie / 7, flows through a diode Lh and a resistor R \ s so that a current then flows through a resistor /? u and the transistor Tm .

Wird die Schaltungsanordnung so ausgelegt, daß der Kollektorstrom des Transistors Ti₇ größer als der Strom k ist, so wird zu diesem Zeitpunkt ein Strom erzeugt, der auch durch die Diode D₆ fließt. Zu diesem Zeitpunkt heben sich die Spannung an der Diode Df, und der Basis-Emitter-Spannungsabfall des Transistors Τ\η gegeneinander auf, so daß das Kollektorpotential des Transistors 7i 7, d. h. das Basispotential des Transistors Tie im wesentlichen gleich dem Potential Et wird. Wenn in diesem Zustand ein Strom durch den Transistor Ti₀ fließt, fließt ein Strom i₂ durch die Diode D» und den Widerstand Rj und ein Strom fließt durch den Widerstand Rg und den Transistor 7j₃, so daß kein Strom durch die Diode Di und den Widerstand Λ15 fließt.If the circuit arrangement is designed so that the collector current of the transistor Ti _{7 is} greater than the current k , a current is generated at this point in time which also flows through the diode D ₆ . At this point in time, the voltage across the diode Df and the base-emitter voltage drop of the transistor Τ \ η cancel each other out, so that the collector potential of the transistor 7i 7, ie the base potential of the transistor Tie, is essentially equal to the potential Et . When a current flows through the transistor Ti ₀ in this state, a current i _{2 flows} through the diode D »and the resistor Rj and a current flows through the resistor Rg and the transistor 7j ₃ , so that no current flows through the diode Di and the resistor Λ15 flows.

Folglich fällt das Kollektorpotential des Transistors Tu plötzlich von E₆ auf E₅ — V_Be 16, weil der Transistor 7Ϊ6 als Emitterverstärker wirkt. (Die Diode Dfe wird umgekehrt vorgespannt). Das Basispotential des Transistors 7i9 wird dann höher als das Basispotential des Transistors 7I₈, so daß der Transistor Γ« eingeschaltet wird. Der Kondensator Ci wird folglich in negativer Richtung durch die Stromdifferenz h ~ k aufgeladen, so daß das Kollektorpotential d des Transistors Γ19, der mit dem Kondensator Ci verbunden ist, sich zu verringern beginnt. As a result, the collector potential of the transistor Tu suddenly falls from E ₆ to E ₅ - V _B e 16, because the transistor 7Ϊ6 acts as an emitter amplifier . (The diode Dfe is reverse biased). The base potential of the transistor 7i9 is then higher, so that transistor Γ "is turned on when the base potential of the transistor 7I. ₈ The capacitor Ci is consequently charged in the negative direction by the current difference h ~ k , so that the collector potential d of the transistor Γ19, which is connected to the capacitor Ci , begins to decrease.

Wenn das Potential ei sich weiter verringert, bis es im wesentlichen gleich £5 — Vbe 16 ist, beginnt ein Strom durch den Transistor Tie zu fließen und eine positive Rückkopplung tritt auf, und zwar infolge des Vorhan denseins der Diode D₇, der Widerstände Λ₎₅ und Ru und des Transistors Γ17, zur weiteren Vergrößerung des Basispotentials des Transistors Tie, so daß die Transistoren R\s und Γ19 augenblicklich in ihren leitenden Zustand geschaltet werden, und daß die Transistoren Tie und T\g ein- bzw. wieder ausgeschaltet werden. Der Kondensator Ci wird darauf in positiver Richtung durch den Strom k aufgeladen, bis die Spannung des Kondensators C₂ im wesentlichen gleich dem Potential Ee wird. When the potential ei decreases further until it is substantially equal to £ 5 - Vbe 16, a current begins to flow through the transistor Tie and positive feedback occurs due to the presence of the diode D ₇ , the resistors Λ _{) 5} and Ru and the transistor Γ17, to further increase the base potential of the transistor Tie, so that the transistors R \ s and Γ19 are instantly switched to their conductive state, and that the transistors Tie and T \ g are switched on and off again will. The capacitor Ci is then charged in the positive direction by the current k until the voltage of the capacitor C ₂ is essentially equal to the potential Ee .

Zu dem Zeitpunkt, in dem der Transistor Tio eingeschaltet wird, werden die Transistoren Tie und Γ19 in den leitenden Zustand geschaltet und aus- bzw. wieder eingeschaltet. Das Kollektorpotential ft des Transistors T\g weist daher eine Wellenform gemäß Fig.6(v) auf, deren Schwingungsdauer mit der des Frequenzsignals der frequenzerzeugenden Einrichtung 1 nach F i g. 3 übereinstimmt. Das Schalten der Transistoren Tjs und Γ19 in den leitenden Zustand erfolgt nicht nur, wenn das Potential e2 auf das anhaltende stabile Potential ansteigt, das im wesentlichen gleich dem Potential Ek ist, sondern auch, wenn das Potential ei geringer als das anhaltende stabile Potential nach der Fig.6(v)ist.At the point in time at which the transistor Tio is switched on, the transistors Tie and Γ19 are switched to the conductive state and switched off or on again. The collector potential ft of the transistor T \ g therefore has a waveform according to FIG. 6 (v), the period of oscillation of which corresponds to that of the frequency signal of the frequency-generating device 1 according to FIG. 3 matches. The switching of the transistors Tjs and Γ19 into the conductive state takes place not only when the potential e2 rises to the sustained stable potential, which is essentially equal to the potential Ek , but also when the potential ei is less than the sustained stable potential after Fig. 6 (v) is.

Da die Ströme /7 und k, die Potentiale £5 und £* und die Kapazität C₂ konstant sind, und wenn der Wert des Stroms /7 angemessen größer als der Wert des Stroms k ist, ist der Zeitintervall T, nach Fig.6(v) meistens konstant. Weiterhin befindet sich in dem Differentialverstärker, der sich aus den Transistoren 72o und T₂\ zusammensetzt, der Transistor 7}ι nur dann im eingeschalteten Zustand wenn C₂ > Ei — Vbe\s ist, und wenn der Transistor Γ21 sich im eingeschalteten Zustand befindet, fließt der von der Stromquelle /9 gelieferte Strom h durch die Diode D» und den Widerstand /?i₆. Da vom Transistor Γ12 ein Kollektorstrom aus an den Transistor Γ21 gelegt wird, wenn der Strom ii durch den Transistor Tjo fließt, fließt ein Impulsstrom nach F i g. 6(vi) durch den Widerstand /?i7 und den Transistor T₂₂. Diese impuisreihe nach Fig.6(vi) entspricht der ersten, oben definierten Impulsreihe. Die Rückflanke des Impulses der zweiten Impulsreihe nach Fig.6(iii) fällt zeitlich bemessen mit der Rückflanke der Impulse der ersten Impulsreihe nach Fig.6(vi) zusammen oder ist mit ihr synchron.Since the currents / 7 and k, the potentials £ 5 and £ * and the capacitance C _{2 are} constant, and if the value of the current / 7 is appropriately greater than the value of the current k , the time interval is T, according to Fig. 6 (v) mostly constant. Furthermore, in the differential amplifier, which is composed of the transistors 72o and T ₂ \ , the transistor 7} ι is only in the switched-on state when C ₂ > Ei - Vbe \ s , and when the transistor Γ21 is in the switched-on state , the current h supplied by the current source / 9 flows through the diode D » and the resistor /? i ₆ . Since a collector current is applied from transistor Γ12 to transistor Γ21 when current ii flows through transistor Tjo, a pulse current flows according to Fig. 6 (vi) through the resistor /? I7 and the transistor T ₂₂ . This pulse series according to FIG. 6 (vi) corresponds to the first pulse series defined above. The trailing edge of the pulse of the second pulse series according to FIG. 6 (iii) coincides in terms of time with the trailing edge of the pulses of the first pulse series according to FIG. 6 (vi) or is synchronous with it.

Entsprechend wird der Strom i₂ (wie er in F i g. 6 dargestellt ist), der durch den Transistor Γ7 geflossen ist, an die Reihenschaltung aus dem Widerstand /?ie und dem Kondensator C₃ durch eine Stromumkehrschaltung, die von der Diode D\, den Widerständen Rs und Rf₁, dem Transistor Γ9, der Diode Ds, den Widerständen Rw und i?u und dem Transistor 7Ή gebildet wird, gelegt. In gleicher Weise wird der Kollektorstrom des Transistors 722 an eine Reihenschaltung des Widerstandes R\g und des Kondensators C₃ gelegt Durch Auslegen dieser Schaltelemente derart, daß die beiden Ströme hinsichtlich ihrer Amplitude gleich gemacht werden und in entgegengesetzter Richtung fließen, fließt der in Fig.6(vi) dargestellte Strom folglich durch den Widerstand 18. Accordingly, the current i ₂ is (as g in F i. 6 is shown) that has flowed through the transistor Γ7, to the series circuit of the resistor /? Ie and the capacitor C ₃ through a current reversal circuit of the diode D \, the resistors Rs and Rf ₁ , the transistor Γ9, the diode Ds, the resistors Rw and i? u and the transistor 7Ή is formed. Similarly, the collector current of transistor 722 is applied to a series circuit of the resistor R \ g and the capacitor C ₃ By designing these switching elements such that the two streams are made with regard to their amplitude equal and flow in the opposite direction, flows in Fig. 6 (vi) consequently through the resistor 18.

Wenn die Motordrehzahl gering ist und die Schwingungsdauer /3 in Fig.6 daher lang ist, ist das Verhältnis zwischen U und t₂ t₂ > U, so daß der Kondensator C₃ zwecks Vergrößerung der an ihm liegenden Spannung aufgeladen wird. Das Potential eoIf the engine speed is low and the period of oscillation / 3 in FIG. 6 is therefore long, the ratio between U and t ₂ t ₂ > U, so that the capacitor C _{3 is} charged in order to increase the voltage across it. The potential eo an der Klemme, an der der Kollektor jedes Transistors Γ14 und T₂₂ liegt, wird daher gesteigert Wenn demgegenüber die Motordrehzahl hoch ist und die Schwingungsdauer h daher kurz ist, wird das Verhältnisat the terminal, at the collector of each transistor Γ14 and T ₂₂ is located, is therefore increased contrast, when the engine speed is high and therefore the period of oscillation h is short, the ratio is

von u und h zu U > h, so daß der Kondensator Ci aufgeladen wird, um die an ihm liegende Spannung zu verringern. Potential ao nimmt daher ab. Wird folglich die Spannungszuführungsschaltung 7 der Fig. 3 durch das Potential eo betrieben, so konvergiert folglich das Verhältnis zwischen u und h in F i g. 6 nach U = ?2 (d. h. /6 = c), so daß der Motor zwecks Drehung mit einer konstanten Drehzahl geregelt wird.from u and h to U> h, so that the capacitor Ci is charged in order to reduce the voltage applied to it. Potential ao therefore decreases. If the voltage supply circuit 7 of FIG. 3 is consequently operated by the potential eo, the ratio between u and h in FIG. 3 consequently converges. 6 to U =? 2 (ie / 6 = c), so that the motor is controlled to rotate at a constant speed.

Die konstante Drehzahlregelung wird bei jedem Motorlastzustand infolge der Funktion des Kondensators Ci erreicht. D. h. die Spannung am Kondensator variiert mit der Veränderung der Last, um den Zustand U = h zu erhalten. Das Vorhandensein des Widerstandes /?i8 sorgt für den Stabilitätszustand der Regelanordnung, d. h. durch Wahl einer geeigneten Zeitkonstanten ^|5 Ci ■ /?i8 wird die Regelanordnung stabil. Wenn ferner die Motordrehzahl konstant ist (d. h. bei einer vorbestimmten Drehzahl), fließt kein Strom durch den Widerstand R\% infolge von U = r₂, so daß keine Oberwellenkomponenten des Stroms in dem Signal an der Klemme eo der Fig.5 auftreten. Daher dreht sich der Motor ruhig.The constant speed control is achieved in every engine load condition as a result of the function of the capacitor Ci . I. E. the voltage across the capacitor varies with the change in load in order to obtain the state U = h . The presence of the resistor /? I8 ensures the state of stability of the control arrangement, ie the control arrangement becomes stable ^{by choosing a suitable time constant | 5} Ci ■ /? I8. Furthermore, when the engine speed is constant (ie at a predetermined speed), no current flows through the resistor R \% due to U = r ₂ , so that no harmonic components of the current appear in the signal at the terminal eo of FIG. Therefore, the engine rotates smoothly.

Der Motor wird ferner durch die Impulsreihe angetrieben, wobei jeder Impuls eine Impulsdauer aufweist, die der Differenz zwischen der Impulsdauer u nach F i g. 6(iü) und der Impulsdauer h nach F i g. 6(vi) entspricht. Daher wird die Linearität des Verhältnisses der Motordrehzahl und der Spannungsdifferenz zwischen der Spannung, die der vorbestimmten Drehzahl entspricht, und die Spannung, die der tatsächlichen Motordrehzahl entspricht, bei der Einrichtung nach F i g. 5 aufrechterhalten, während die Linearität bei der herkömmlichen Anordnung, der im Fall einer Überregelung kein Bremssignal erzeugt wird, verloren geht. Wenn die Motordrehzahl z. B. so hoch wird, daß die Impulsdauer t-> nach F i g. 6(vi) kürzer als die Impulsdauer U nach F i g. 6{iii) wird, fließt der Strom durch den Widerstand R.\s zum Kondensator Cj, um die an letzterem liegende Spannung zu verringern, so daß ein Bremssignal, wie in Fig.6(viii) gezeigt ist, erzeugt wird und sich die Motordrehzahl verringert.The motor is further driven by the pulse train, each pulse having a pulse duration which is the difference between the pulse duration u according to FIG. 6 (iü) and the pulse duration h according to F i g. 6 (vi). Therefore, the linearity of the ratio of the motor speed and the voltage difference between the voltage corresponding to the predetermined speed and the voltage corresponding to the actual motor speed in the device of FIG. 5 is maintained, while the linearity is lost in the conventional arrangement, which in the event of over-regulation, no braking signal is generated. If the engine speed z. B. is so high that the pulse duration t-> according to F i g. 6 (vi) shorter than the pulse duration U according to FIG. 6 {iii), the current flows through the resistor R. \ s to the capacitor Cj in order to reduce the voltage applied to the latter, so that a braking signal as shown in Fig. 6 (viii) is generated and the Engine speed reduced.

Auf diese Weise kann eine Einrichtung zur Erzeugung der Motordrehzahl geschaffen werden, die einem Motor ermöglicht, mit einer konstanten Drehzahl unabhängig von der Motorlast zu laufen, und zwar auf sehr ruhige Weise.In this way, a device for generating the engine speed can be provided, which is an engine allows to run at a constant speed regardless of the engine load, and in a very quiet way Way.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A device for regulating the speed of a motor with a frequency-generating device which is coupled to the motor for generating a frequency signal. whose frequency is proportional to the speed of the motor, and having a device for generating an actuating signal, which is coupled to the frequency-generating device for generating an actuating signal for regulating the motor torque, and which has a first pulse generator device for generating a first series of pulses as a function of the Frequency signal, wherein the first pulse series has the same oscillation duration as the frequency signal, and each pulse of the first pulse series has a pulse duration which is shorter than the SchwingUiigsdauer the frequency signal and decreases when the frequency of the frequency signal increases, and a motor torque corresponding to the The output pulse train of the device for generating the control signal is generated, characterized in that the device (14) for generating the control signal additionally has a second pulse generator (13) for generating a second pulse train as a function of the frequency signal, wherein an edge of each pulse is timed to coincide with the corresponding edge of each pulse of the first series of pulses, and wherein each pulse of the second series of pulses has a constant pulse width approximately equal to that of each pulse of the first series of pulses obtained by rotating the motor at a predetermined speed and subtraction means (11) coupled to said first and second pulse generating means (12 and 13, respectively) for generating a third series of pulses, each pulse having a pulse width equal to the difference between the pulse width of the first series of pulses and the pulse width of each Pulse corresponds to the second series of pulses and wherein the third series of pulses is used as the output pulse series of the device (14) for generating the control signal.

2. Device for regulating the speed of a motor according to claim 1, characterized in that that one edge of each pulse of the second series of pulses is the leading edge, and that the corresponding edge of each pulse of the first pulse series is the leading edge.

3. Device for regulating the speed of a motor according to claim 1, characterized in that that one edge of each pulse of the second series of pulses has the trailing edge and the corresponding one Edge of each pulse of the first pulse series is also the trailing edge.

4. Device for regulating the speed of a motor according to claim 1, characterized in that that the first pulse generator device (12) with an input terminal with oer generating a frequency signal Device (1) is connected, and that the second pulse generator device (13) with a terminal is connected to the first pulse generator device (12).

5. Füiirrichtung for regulating the speed of a Moiurs. characterized in that the second pulse generator device (13) has an input

is connected to the frequency signal generating (1), and that the first Pulse generator device (12) with an input terminal with the second pulse generator device (13) is connected.

6. Device for regulating the speed of a motor according to claim 1, characterized in that that both the first and the second pulse generator (12 and 13) are monostable Have multivibrator (10).

7. Device for regulating the speed of a motor according to claim 1, characterized in that the device (14) for generating a control signal has an impedance circuit (15) composed of a series circuit of a capacitor ('G) and a resistor (R _is ) , and that the subtraction device (11) includes a current source (Tu; Tn) which is able to supply a positive and a negative current to the impedance _{circuit, the voltage across the capacitor CC 3} ) when the engine load changes to maintain a pulse duration of each pulse of the first pulse train, which is equal to that of each pulse of the second pulse train, is variable.